本實用新型涉及輸變電設備領域，尤其涉及基于電線桿的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術：

電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應到各用戶。為實現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)過程進行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。

世界各國的電力系統(tǒng)，其相比于公路系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、氣象監(jiān)測系統(tǒng)等而言，其布局范圍更廣、布局密度更大。由于政治、經(jīng)濟、技術等各方面原因，現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)的智能升級皆僅限于電力系統(tǒng)本身，比如智能電表、智能變電站，變電站監(jiān)控系統(tǒng)等。

技術實現(xiàn)要素：

為解決前述問題，本實用新型突破性的提出一種可監(jiān)測環(huán)境內(nèi)污染狀況的基于電線桿的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

為達到前述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種基于電線桿的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括分別設于多個電線桿上的多個監(jiān)測電路，以及與所述多個監(jiān)測電路無線連接的第一服務器，所述第一服務器為多個；還包括與多個所述第一服務器通過網(wǎng)線連接的第二服務器；

監(jiān)測電路包括：設于所述電線桿底部且用于采集土壤質(zhì)量信號的土壤傳感器，設于所述電線桿上部且用于采集空氣質(zhì)量信號的空氣質(zhì)量傳感器，設于所述電線桿上部且用于產(chǎn)生電能的發(fā)電模塊，設于所述電線桿上部且用于發(fā)送數(shù)據(jù)的無線模塊；以及，與所述土壤傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、發(fā)電模塊、無線模塊連接的微控制器，所述微控制器接收所述土壤質(zhì)量信號、空氣質(zhì)量信號并經(jīng)無線模塊向第一服務器發(fā)送。

本實用新型的第一優(yōu)選方案為：所述土壤傳感器包括土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤溫度傳感器、土壤鹽分傳感器、土壤重金屬傳感器中至少一種。

本實用新型的第二優(yōu)選方案為：所述無線模塊包括4G芯片。

本實用新型的第三優(yōu)選方案為：所述發(fā)電模塊包括太陽能電池板或風能發(fā)電機。

本實用新型的第四優(yōu)選方案為：所述空氣質(zhì)量傳感器包括灰塵傳感器、硫化氫傳感器、二氧化硫傳感器、PM2.5傳感器中至少一種。

本實用新型的第五優(yōu)選方案為：所述土壤傳感器通過導線與所述微控制器連接。

本實用新型可達到如下技術效果：現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測方法，需要相關人員攜帶設備于當?shù)赝瓿蓽y量，該程序費時費力，且實時性弱。本申請突破現(xiàn)有環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的設計思路，于電線桿上固設空氣及土壤的環(huán)境監(jiān)測裝置，全方位的采集電線桿所在地的實時環(huán)境信息，并通過服務器進行整合存儲，便于用于實時查看及后續(xù)處理。該采集方式輕松，可及時獲得結(jié)果，且電線桿通常設于工廠周圍，采集的信息也會更為準確。

本實用新型的這些特點和優(yōu)點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。

【附圖說明】

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明：

圖1為本實用新型實施例1的監(jiān)測電路模塊圖。

圖2為本實用新型實施例1的監(jiān)測電路與第一服務器1連接示意圖。

圖3為本實用新型實施例1的第一服務器與第二服務器連接示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合本實用新型實施例的附圖對本實用新型實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├?，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

實施例1。

參考圖1、圖2及圖3，一種基于電線桿的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括分別設于多個電線桿上的N個監(jiān)測電路，以及與所述N個監(jiān)測電路無線連接的第一服務器，所述第一服務器為M個；還包括與M個所述第一服務器通過網(wǎng)線連接的第二服務器。

監(jiān)測電路包括：設于所述電線桿底部且用于采集土壤質(zhì)量信號的土壤傳感器，設于所述電線桿上部且用于采集空氣質(zhì)量信號的空氣質(zhì)量傳感器，設于所述電線桿上部且用于產(chǎn)生電能的發(fā)電模塊，設于所述電線桿上部且用于發(fā)送數(shù)據(jù)的無線模塊；以及，與所述土壤傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、發(fā)電模塊、無線模塊連接的微控制器，所述微控制器接收所述土壤質(zhì)量信號、空氣質(zhì)量信號并經(jīng)無線模塊向第一服務器發(fā)送。

其中的發(fā)電模塊設于電線桿的外表面上；而土壤傳感器設于電線桿內(nèi)，部分突出于電線桿外，在電線桿安裝好后，其突出于電線桿的部分插入土壤中。電線桿為中空的圓柱體，內(nèi)部設有用于多個間隔設置且用于卡扣導線的卡扣位，土壤傳感器通過導線與微控制器連接，微控制器靠近發(fā)電模塊設置。

土壤傳感器包括土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤溫度傳感器、土壤鹽分傳感器、土壤重金屬傳感器中至少一種。根據(jù)具體環(huán)境的情況，本領域技術人員可以按需選擇土壤傳感器的類型。

無線模塊包括4G芯片，如此，傳輸?shù)膶崟r性高且傳輸數(shù)據(jù)量大，采用該芯片為后期拓展電線桿的功能打下基礎。

發(fā)電模塊包括太陽能電池板或風能發(fā)電機，根據(jù)具體的環(huán)境選擇相應的發(fā)電模塊，兩種發(fā)電模塊使用的皆是可再生的清潔能源。進一步，發(fā)電模塊內(nèi)集成有與太陽能電池板或風能發(fā)電機連接的蓄電池，用于存儲電能。

空氣質(zhì)量傳感器包括灰塵傳感器、硫化氫傳感器、二氧化硫傳感器、PM2.5傳感器中至少一種。

所述微控制器內(nèi)存儲有電線桿編號及至少一個采集時間，當?shù)竭_所述采集時間時，微控制器啟動，控制所述發(fā)電模塊向所述土壤傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、無線模塊供電；所述土壤傳感器、空氣質(zhì)量傳感器采集所述土壤質(zhì)量信號及空氣質(zhì)量信號并發(fā)送給控制器；所述控制器根據(jù)所述土壤質(zhì)量信號、所述空氣質(zhì)量信號及所述電線桿編號形成數(shù)據(jù)鏈并發(fā)送給無線模塊；所述無線模塊接收所述數(shù)據(jù)鏈并向外發(fā)送；所述第一服務器接收多個所述數(shù)據(jù)鏈，按照電線桿編號形成排序表，而后把該排序表發(fā)送給第二服務器，所述第二服務器接收多個所述排序表并存儲。

前述電線桿編號及采集時間，可以由外部服務器通過無線模塊寫入微控制器中。

該基于電線桿的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具體工作流程如下：

一、監(jiān)測電路1至監(jiān)測電路N中，于微控制器內(nèi)預存儲電線桿編號、第一采集時間、第二采集時間、土壤質(zhì)量預警值、空氣質(zhì)量預警值，并進入休眠狀態(tài)。

二、當?shù)竭_第一時間或第二時間，微控制器啟動，并控制發(fā)電模塊向土壤傳感器及空氣質(zhì)量傳感器供電。

三、土壤傳感器及空氣質(zhì)量傳感器采集土壤質(zhì)量信號及空氣質(zhì)量信號并發(fā)送給微控制器。

四、微控制器接收前述土壤質(zhì)量信號并與土壤質(zhì)量預警值進行比較獲得第一比較值；所述微控制器接收前述空氣質(zhì)量信號并與空氣質(zhì)量預警值進行比較獲得第二比價值；當?shù)谝槐容^值或第二比較價值其中一個大于1時，進入步驟五，當?shù)谝槐容^值或第二比較值皆小于1時，進入步驟六。

五、微控制器生成報警信號，并根據(jù)“第一時間或第二時間”、電線桿編號、土壤質(zhì)量信號、空氣質(zhì)量信號、報警信號生成第一數(shù)據(jù)鏈，而后控制無線模塊向外發(fā)送第一數(shù)據(jù)鏈。

六、微控制器根據(jù)“第一時間或第二時間”、電線桿編號、土壤質(zhì)量信號、空氣質(zhì)量信號生成第二數(shù)據(jù)鏈，而后控制無線模塊向外發(fā)送第二數(shù)據(jù)鏈。

七、第一服務器1的接收模塊N個監(jiān)測電路發(fā)出的多個第一數(shù)據(jù)鏈及多個第二數(shù)據(jù)鏈，按照電線桿編號進行排序獲得排序表并存儲；而后發(fā)送排序表給第二服務器。

八、在第一服務器1中，預先存儲多個變電站的編號及與各變電站對應地電線桿的編號，第一服務器1提取排序表中報警信號對應的第一電線桿編號，并根據(jù)第一電線桿編號分析出匹配的至少一個第一變電站，并控制前述至少一個第一變電站停止向外供電。

九、第二服務器內(nèi)存儲有M個第一服務器覆蓋區(qū)域內(nèi)的電線桿分布圖，接收第一服務器1至第一服務器M發(fā)出的多個排序表并存儲，根據(jù)多個排序表及電線桿分布圖形成M個第一服務器覆蓋區(qū)域內(nèi)的污染情況圖。

步驟九的具體實現(xiàn)步驟為：以空氣污染為例，第二服務器內(nèi)存有第一閾值、及大于第一閾值的第二閾值。以監(jiān)測電路1為例，第二服務器從多個排序表中提取出監(jiān)測電路1對應地電線桿的電線桿編號、空氣質(zhì)量信號；而后把空氣質(zhì)量信號與第一閾值進行比對；當空氣質(zhì)量信號的值大于小于第一閾值，則根據(jù)電線桿編號于電線桿分布圖中找到該電線桿，并標記為綠色；當空氣質(zhì)量信號的值大于第一閾值且小于第二閾值，根據(jù)電線桿編號于電線桿分布圖中找到該電線桿，并標記為黃色；當空氣質(zhì)量信號的值大于第二閾值，則根據(jù)電線桿編號于電線桿分布圖中找到該電線桿，并標記為紅色。

該工作流程的具體算法，于此不作贅述。原因在于：基于本工作流程的構(gòu)思中的每個小步驟，比如“標記為紅色”，皆屬于常用技術。

基于前述方法，可以實現(xiàn)一種省級或國家級區(qū)域內(nèi)的實時污染情況圖。相比于現(xiàn)有的污染監(jiān)控方式而言，該方式實時性強、布局范圍廣、針對性強。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，熟悉該本領域的技術人員應該明白本實用新型包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內(nèi)容。任何不偏離本實用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權利要求書的范圍中。